ДНА для Применений Biosensing

Профессор Jingjiao Guan, Отдел Химического и Биомедицинского Инджиниринга, Коллежа FAMU-FSU Центра Инджиниринга для Исследования и Технологии Материалов; Интегративный Институт NanoScience, Государственный Университет Флориды
Соответствуя автор: guan@eng.fsu.edu

ДНА генетический материал людского и многочисленного другой вид близко уместный к нашему здоровью. Таким образом центральный материал к biosensing, который основа для диагноза, прогноза, и обработки заболеванием. Хотя различные методы ДНА biosensing были начаты, требование для более высоких методов объём и чувствительности все больший и больший. Нанотехнология предлагает большой потенциал соотвествовать потребность путем обеспечивать беспрецедентные инструменты которые могут точно обнаружить, манипулировать, и собрать ДНА.

ДНА, также названное дизоксирибонуклеиновая кислота молекулы внутри клеток которые носят генетическую информацию и передает его от одного поколения к следующему.

Способность восстановить генетическую информацию от одиночных посылов молекул ДНА значительно обогатить наше вникание много критических биологических и патологических процессов. Молекулярный Расчесывать метод который может протянуть и лишить подвижности ДНА генома на твердой поверхности для одиночного анализа молекулы. Однако, обычный Молекулярный Расчесывая метод может только произвести цепи ДНА беспорядочно распределенный которые не соответствующи для большого диапазона и автоматизированного сбора информации.

Профессор Jingjiao Guan и его коллегаы от Интегративного Института NanoScience начинал подход способный протягивать и делать по образцу молекулы ДНА в большие блоки при точно расположенные и выровнянные цепи каждого ДНА. Этот метод держит потенциал стать новой платформой для анализа одиночного ДНА в широкомасштабном и автоматизированном способе.

Изображение Флуоресцирования блока протягиванного ДНА

Не только биомолекула, ДНА также nanomaterial с уникально комплектом структур и свойств как высокий коэффициент длин-к-ширины, структурой двойника спиральной, основанием спаривая способность, и последовательност-специфическими взаимодействиями с другими молекулами. ДНА таким образом было использовано для того чтобы построить nanowires, которые широко сосчитаны как новый класс biosensing структур.

Для того чтобы построить функциональный датчик, nanowires типично нужно точно быть собранным в конструированное зодчество. Отсутсвие робастных и недорогих методов для агрегата nanowire в настоящее время мешает выдвижение этого поля.

Профессор Jingjiao Guan и его коллегаы начал метод для производить блоки Дна-основанных nanowires. Сравнено к другим, этот метод робастн, недорог, и внутреннеприсуще способен производить высок-приказанный над обширным районом. Он также позволяет functionalization nanowires различными методами как поверхностное покрытие низложением пара, химическим спряжением, и физическим entrapment nanoparticles.

Изображение Флуоресцирования блока nanowires ДНА (зеленых) врезанных с дневной nanocrystal суммой ставит точки (желтый цвет)

Nanochannels образовывает другой тип nanostructures для следующего поколени biosensing. Они были продемонстрированы с уникально преимуществами для зондировать одиночную динамику ДНА, обнаруживать взаимодействия Дна-протеина, отображать гены на одиночных молекулах ДНА, и отделять ДНА различных размеров. Однако, выдвижение этого nanochannel-основанный biosensing также помешано отсутсвием недорогих, простых, и надежных подходов для изготовлять nanostructures и интегрировать их в функциональные приборы.

Профессор Jingjiao Guan и его коллегаы начинал метод способный производить большой блок nanochannels путем использовать nanowires ДНА как шаблоны. Этот метод обещает быть использованным для того чтобы построить низкую цену, параллель, и датчики высок-объём для линейного анализа одиночного хромосомного ДНА.

Микрорисунок Электрона Скеннирования nanochannel преобразованного от nanowire ДНА

Справки

Jingjiao Guan, L. Джеймс Ли, Производя сильно приказанные блоки nanostrand ДНА. Proc Национальное Acad Sci США. 2005, 102, (51), 18321-18325.
Jingjiao Guan, Bo Yu, L. Джеймс Ли, Формируя сильно приказанные блоки functionalized nanowires полимера путем dewetting на micropillars. Adv Mater. 2007, 19, (9), 1212-1217.
Jingjiao Guan, Nick Ferrell, Bo Yu, Дерек Hansford, L. Джеймс Ли, Одновременное поколение гибридных Блоков micro/nanoparticles и nanowires путем dewetting на micropillars. Мягкое Дело. 2007, 3, 1369-1371.
C.H. Lin, J. Guan, S.W. Chau, L. числовой анализ J. Ли, Экспириментально и образования блока nanostrand ДНА молекулярный расчесывать на microwell-сделанной по образцу поверхности. J Phys D: Appl Phys. 2009, 42, (2), 025303.
Jingjiao Guan, Pouyan E. Boukany, Orin Hemminger, Nan-Rong Chiou, Weibin Zha, Меган Cavanaugh, L. Джеймс Ли, Большие боково приказанные блоки nanochannel/nanostrand от ДНА расчесывая и представленного отпечатывая.

Авторское Право AZoNano.com, Профессор Jingjjiao Guan (Интегративные Институт NanoScience, Государственный Университет Флориды)

Date Added: Nov 22, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:39

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit